Otwórz menu główne

Indukcja magnetyczna (zwana również: „indukcją pola magnetycznego”) – podstawowa wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne. Opisuje natężenie pola magnetycznego wewnątrz ciała[1].

DefinicjaEdytuj

Indukcja magnetyczna jest definiowana nie wprost, ale przez siłę działającą na poruszający się ładunek elektryczny (noszącą nazwę siły Lorentza)[2]:

Jeżeli w pewnym obszarze na poruszający się ładunek działa siła określona przez następujący iloczyn wektorowy

 

gdzie:

  – siła działająca na ładunek elektryczny z powodu jego ruchu w polu magnetycznym,
 ładunek elektryczny,
 prędkość ładunku,

to w obszarze tym występuje pole magnetyczne o indukcji  

Skalarnie wartość siły Lorentza też można zapisać jako:

 

gdzie   – jest kątem pomiędzy wektorem prędkości a wektorem indukcji magnetycznej.

Wartość indukcji magnetycznej możemy określić przez siłę   działającą na ładunek   poruszający się w polu magnetycznym z prędkością   prostopadle kierunku indukcji, wówczas:

 

Z matematycznego punktu widzenia wektor indukcji magnetycznej jest pseudowektorem.

NazwaEdytuj

Historycznie termin pole magnetyczne jest zarezerwowany dla wielkości oznaczonej przez  . Analogicznie do natężenia pola elektrycznego, termin natężenie pola powinien oznaczać wielkość zależną od właściwości materiału/środowiska (a niezależną od źródła ładunku lub prądu elektrycznego), w którym istnieje pole - w tym przypadku  . Wielkość   jest podstawową wielkością elektromagnetyczną(tak, jak  ), a   i   są wielkościami "pomocniczymi"[3]. W najnowszych podręcznikach fizyki wielkość   nazywa się polem magnetycznym, a   - polem magnetycznym  .

Związek z natężeniem pola magnetycznegoEdytuj

Indukcję magnetyczną można zapisać jako:

 

gdzie:

  – indukcja magnetyczna. Jednostką jest tesla  
 przenikalność magnetyczna ośrodka, wyrażona w henrach na metr   czyli  
 natężenie pola magnetycznego  

Oznacza to, że indukcja magnetyczna wewnątrz ciała równa jest natężeniu pola magnetycznego poza ciałem, pomnożonemu przez współczynnik przenikalności magnetycznej materiału. Indukcja magnetyczna zależy od właściwości magnetycznych ciała (materiału) w przeciwieństwie do natężenia pola magnetycznego.

Jednocześnie zachodzi zależność:

 

gdzie:

 przenikalność magnetyczna próżni,
 magnetyzacja.

JednostkaEdytuj

Jednostką indukcji magnetycznej jest tesla oznaczana wielką literą T

 

Wytwarzanie pola magnetycznego przez prąd elektrycznyEdytuj

Indukcję magnetyczną wytwarzaną przez prąd elektryczny opisuje prawo Biota-Savarta. Przyczynek   do pola indukcji magnetycznej w danym punkcie A od elementu długości   przewodnika z prądem o natężeniu  

 
Sposób wyznaczania kierunku i zwrotu indukcji magnetycznej
 

gdzie:

  (zob. Przenikalność magnetyczna),
  – natężenie prądu, wyrażone w amperach,
  – skierowany element przewodnika; wektor o kierunku przewodnika, zwrocie odpowiadającym kierunkowi prądu i długości równej długość elementu przewodnika,
 wersor dla punktów wytwarzającego pole (elementu przewodnika) i miejsca pola,
  – odległość elementu przewodnika od punktu pola.

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

BibliografiaEdytuj